油氣烴類體系的高壓物性與相平衡

近年來，油藏注氣技術(shù)是提高采收率的最重要技術(shù)。向油藏中注水，改變油藏系統(tǒng)的組成、組成和其他力學(xué)條件，以及原油的物理和化學(xué)性質(zhì)。但由于高壓物性參數(shù),如泡點(diǎn)壓力、體積系數(shù)、原油粘度等數(shù)據(jù)是評(píng)價(jià)儲(chǔ)油層性質(zhì)、計(jì)算油藏儲(chǔ)量所必不可少的參數(shù),而對(duì)油井重新取樣、配樣分析只是獲得以上流體高壓物性參數(shù)的一個(gè)途徑,但其操作復(fù)雜,運(yùn)行成本較高,不適合大規(guī)模開展。H17油藏在開發(fā)的初期已經(jīng)進(jìn)行了大量的油氣井高壓物性取樣分析。因此,有必要在前期高壓物性實(shí)驗(yàn)分析數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上,對(duì)油藏的物性特征進(jìn)行動(dòng)態(tài)預(yù)測(cè),進(jìn)而對(duì)油田生產(chǎn)方案制定和生產(chǎn)措施的調(diào)整有著重大的意義。1種類組分混合物體系的相平衡原理油氣烴類體系是由多組分烴類物質(zhì)所構(gòu)成的混合物。在運(yùn)用流體的熱力學(xué)的平衡理論還有相平衡原理去研究多種組分混合物體系的相平衡問題的時(shí)候,必須要了解并知道各組分的組成分布以及相應(yīng)的熱力學(xué)的性質(zhì),并且還要通過相態(tài)試驗(yàn)數(shù)據(jù)的擬合對(duì)其中重餾分的熱力學(xué)參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)的調(diào)整。1.1分的力學(xué)性質(zhì)首先烴類體系的組分和組成可以通過氣相色譜分析方法來定量確定。每種明確組分的熱力學(xué)性質(zhì)Tc,Pc,等,這些都可以從標(biāo)準(zhǔn)物理化學(xué)手冊(cè)查到。一般情況下,只能準(zhǔn)確測(cè)定重餾分的相對(duì)密度和分子量,然后用Tc、Pc、與沸點(diǎn)、分子量和相對(duì)密度之間的關(guān)聯(lián)式將重餾分的Tc、Pc、這些熱力學(xué)參數(shù)計(jì)算出來。1.2擬組分的劃分組分劃分依據(jù):①依據(jù)原油體系中組分和各組分的含量劃分;②依據(jù)油藏溫度和壓力條件下通過閃蒸計(jì)算得到的揮發(fā)組分的平衡常數(shù)劃分;③依據(jù)每個(gè)擬組分近似質(zhì)量相等的原則劃分;④依據(jù)組分的含量和分子重量進(jìn)行劃分。相態(tài)擬合是一個(gè)又復(fù)雜、規(guī)律性不強(qiáng)的過程,國(guó)外學(xué)者在研究重質(zhì)組分延伸的單碳組分組合為多碳擬組分方法之后認(rèn)為,重質(zhì)組分或C11+劈分為2～3個(gè)擬組分就可以很好地表征流體性質(zhì)。(1)重餾分劈分時(shí)必須滿足下面條件:各個(gè)組分的摩爾含量及摩爾比重積除以各個(gè)組分的摩爾比重等于重質(zhì)組分的摩爾量和的摩爾分子量之積除以的比重。根據(jù)上式,的摩爾分子量和比重。如下所示:(2)擬組分劈分方法。通過分布函數(shù)分割得到的單碳數(shù)組分(SCN)數(shù)目很多,因此在進(jìn)行相平衡計(jì)算時(shí)必須簡(jiǎn)化,必須進(jìn)行歸并組合成若干個(gè)擬組分。Sturge準(zhǔn)則法,基本公式為:式中:m-劈分后的擬組分?jǐn)?shù);M1-各擬組分劃分的分界平均分子質(zhì)量;重餾分延伸組分中最大和最小破數(shù)組分的平均分子質(zhì)量。2流體相態(tài)特征和性質(zhì)的確定利用分析軟件對(duì)H17油藏的原油高壓PVT實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行擬合,模擬油氣藏流體的相態(tài)特征和性質(zhì),主要工作包括流體重餾分特征化、組分歸并、實(shí)驗(yàn)室數(shù)據(jù)回歸擬合等計(jì)算,完成相關(guān)模擬研究工作,形成完整的PVT擬合數(shù)據(jù),從而確定油氣藏流體組分的臨界特征參數(shù)。2.1井流物組分、組成及擬組分的組成根據(jù)高壓PVT實(shí)驗(yàn)分析得到的以下錦2-8-10井流物組成,經(jīng)過重餾分特征化及擬組分劃分,最后得到5個(gè)擬組分的組成,井流物組分、組成及擬組成數(shù)據(jù)見表1。2.2單次脫氣試驗(yàn)數(shù)據(jù)的調(diào)整2.3降壓過程中體系的相對(duì)體積變化擬合實(shí)驗(yàn)根據(jù)高壓PVT實(shí)驗(yàn)分析得到油藏流體的恒組成膨脹實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù),完成相應(yīng)的擬合調(diào)整,實(shí)驗(yàn)擬合見表3。可以看出,降壓過程中體系的相對(duì)體積變化擬合程度良好。根據(jù)表3中所得數(shù)據(jù),以壓力為橫坐標(biāo),變化參數(shù)為縱坐標(biāo),繪制曲線圖。以下分別為壓力一相對(duì)體積,壓力一相對(duì)體積變化圖。如圖1、2所示。3油氣相態(tài)擬合(1)本文對(duì)相平衡理論基礎(chǔ)、物性參數(shù)計(jì)算進(jìn)行了研究,這些都為組分模型在注氣提高采收率數(shù)值模擬中的運(yùn)用奠定了堅(jiān)實(shí)的理論基礎(chǔ)。(2)本文對(duì)相態(tài)擬合理論基礎(chǔ)研究,包括擬組分劃分條件,擬組分劈分方法等。(3)本次研究對(duì)H17油藏高壓PVT實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)的相態(tài)擬合是良好的和成功的,由此確定原油各組分臨界特征參數(shù)可用于多組分模型模擬計(jì)算。(4)原油相態(tài)擬合得到的飽和壓力為16.257MPa,原始溶解氣油比為54.91m3/m3(=